汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的一大支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過了前幾年的火爆場面后，近兩年已趨于理性回歸料离。從國產(chǎn)汽車銷量看，供過于求盯质，汽車制造業(yè)的發(fā)展由突飛猛進而轉為正常的行進速度袁串。這給汽車零件制造業(yè)也帶來喘息的機會，甚至有的企業(yè)處于生產(chǎn)的淡季呼巷，從而促使企業(yè)走向轉型升級囱修。利用這一升級改造的機會，夯實企業(yè)的實力王悍，爭強后勁破镰，提升企業(yè)的競爭與生存能力，縮小與國外同行業(yè)的差距压储。然而啤咽，這種企業(yè)轉型升級，除了企業(yè)人員素質渠脉、管理宇整、質量、工藝手段等諸方面的提升芋膘，而最關鍵的是汽車零部件制造手段的提升鳞青，即制造設備的升級改造。這才是汽車零部件企業(yè)轉型升級的真正意義所在凡矿。

目前汽車零部件制造設備使用情況

中國是汽車使用大國也是制造大國键先，載重汽車、小轎車的生產(chǎn)能力總體上看比較強勢紊竹，但在汽車零部件制造的設備制造上看牺道，與國外還有一定的差距。對載重汽車制造而言壹会，20世紀80～90年代的制造設備有的依然還在服役颈顽，國產(chǎn)的組合機床及其自動線還在發(fā)揮作用。不得不承認及键，這些設備的技術水平和加工精度都或多或少存在不足之處盖赛。由于組合機床及其自動線為剛性加工線，企業(yè)要想完全改造升級難度相當大胸胚，不改甜届，從根本上解決不了設備落后的狀況。而縱觀轎車制造業(yè)垫嚣，這些年由于與國外合資合作岩模，新車型的不斷更新變化，汽車零部件的生產(chǎn)設備也較為先進，大都采用了數(shù)控柔性加工自動線孤页，而這些關鍵設備球散，也大都是國外產(chǎn)品。如大功率發(fā)動機生產(chǎn)線的CINCINNTI LAMB公司的HPC80hp加工中心散庶，CROSS HULLER公司的“啄木烏”加工中心蕉堰，以及MAZAK公司新一代UH型加工中心等都是較為先進的設備。

如某轎車制造商悲龟，ACTECO發(fā)動機的一期缸蓋線和缸體線均由德國CROSS HUELLER公司總承包屋讶，缸蓋線由18臺高速加工中心、清洗機须教、擰緊機皿渗、試漏機、壓裝機等組成的柔性生產(chǎn)線轻腺，可生產(chǎn)各種款型的汽乐疆、柴油發(fā)動機的缸蓋。缸體線由13臺高速加工中心贬养、珩磨機挤土、清洗機、擰緊機郎博、試漏機巧杰、壓裝機、打號機抱壶、MARPOSS最終測量機谈嚣、ZEISS精密三坐標機、裝配機等組成柔性生產(chǎn)線院颜，加工中心采用桁架機械手自動上下料琅沟。而二期則由德國的LELLER公司總承包缸蓋增加了10臺高速加工中心，缸體增加了19臺高速加工中心驳墓，這條缸體生產(chǎn)線線采用了敏捷制造技術区基，工藝上采用剛性鉆孔、剛性攻螺紋逮赋、CBN刀具京嗽、金剛石刀具镰对、平頂珩磨等世界領先技術卓奄。

在大眾一汽發(fā)動機（大連）有限公司的車間中，有包括四大零部件生產(chǎn)線和總成裝配線止毕，即缸體模蜡、缸蓋、曲軸和凸輪軸四大機加生產(chǎn)線。其中忍疾，缸體生產(chǎn)線的機械加工設備既有柔性化很高的加工中心設備闯传，也有穩(wěn)定性很高的加工自動線設備。加工過程中為每一個缸體安裝一個數(shù)據(jù)載體卤妒，將加工信息寫入數(shù)據(jù)載體內甥绿，具有很強的可追溯性和監(jiān)控性。加工中心主要采用德國GROB公司的G500系列加工中心则披，其中包括單主軸的G500加工中心共缕，雙主軸的G520加工中心。加工中心單元工件輸送主要采用桁架機械手士复，并1次性抓取2個工件图谷。

缸蓋生產(chǎn)線全部采用德國GROB公司生產(chǎn)的加工中心連線，柔性程度非常高阱洪，并且采用了復線布置方式便贵，使缸蓋的生產(chǎn)效率大大提高。結合滾道弱豹、桁架機械手遂辐、橫向可轉位機械手、抬起步伐等設備履婆，整線的缸蓋加工效率為2min/件式涝。加工中心滿足高精度、高質量標準要求的柔性雙主軸GROB加工中心酝遇。其中包括單主軸的G300加工中心图汪，雙主軸的G320加工中心。

上述提及的用于制造發(fā)動機缸體和缸蓋的生產(chǎn)線驳芙，代表了當今先進的技術水平讳汇。它具體體現(xiàn)了如下技術：

（1）柔性制造技術：采用CNC機床和自動化技術，柔性制造系統(tǒng)掰闯，設備采用模塊化設計枪第，能同時生產(chǎn)多個結構不同的產(chǎn)品。

（2）高速加工技術：應用高速加工中心機床及高速刀具技術等大幅提高切削效率的钞，主要涉及到信息技術兜蠕、自動化技術、經(jīng)營管理技術及系統(tǒng)工程技術抛寝。

（3）高速高效刀具技術：主要表現(xiàn)在使用了高性能的材料的刀具熊杨，實現(xiàn)高速切削。

（4）珩磨新技術：如發(fā)動機缸體缸孔激光造型珩磨盗舰、模塊化珩磨晶府、柔性夾具，珩磨頭自動更換等。這些與目前一些汽車制造商還使用組合機床及其自動線是一個明顯的對比川陆。

應該說剂习，組合機床在汽車大批量生產(chǎn)中發(fā)揮了相當大的作用，曾為汽車制造也立下了汗馬功勞较沪。而今鳞绕，由于汽車發(fā)動機更新快，品種多尸曼，以及數(shù)控機床的崛起猾昆，組合機床及其自動線越來越被冷落，并有逐步退出歷史舞臺的跡象协包。一些發(fā)達國家帅珍，已經(jīng)不再使用組合機床了。而我國幔憋，還有許多該類設備服役司报，且設備加工精度及機床的技術水平遠遠落后與當今的柔性加工線。加工6缸缸體的鏜缸孔組合機床自動線全乙。

對于汽車發(fā)動機而言偎洋，關鍵零件并不只是缸體和缸蓋，曲軸侄伟、連桿睁奶、活塞、缸套撇委、凸輪軸等亦均屬之爵蝠。目前，曲軸的加工也因汽車產(chǎn)品的產(chǎn)量和品種汪仰，采用的設備及工藝方法不盡相同揩墓。附表所列是加工曲軸的一個典型工序，不難看出典挑，小小的曲軸酥宴，加工水平也不可小視，而且設備品種多您觉，除了加工中心拙寡，大都采用特殊的加工機床，如滾壓機床琳水、外銑機床肆糕、曲軸磨床等，這些均由曲軸的結構特點所決定炫刷。

國產(chǎn)設備與國外的差距

國產(chǎn)汽車的制造水平和能力與國外仍存在較大差距擎宝，其根源在于汽車發(fā)動機缸體郁妈、缸蓋浑玛、缸套绍申、曲軸、活塞顾彰、連桿和凸輪軸等關鍵零件的加工技術國外先進水平有差距极阅。

柔性自動線是高效高精加工汽車發(fā)動機關鍵零件不可或缺的重要裝備。隨著市場競爭的日趨激烈和市場需求的日益多樣化蜻罕，原有的單一品種蛹鼎、大批量生產(chǎn)的剛性生產(chǎn)線不能適應多品種、變批量生產(chǎn)方式的需要涯贝。1967年列充，英國Molins公司研制出世界上第一條柔性制造系統(tǒng)（FMS）后，柔性自動線在發(fā)動機關鍵零件加工中被人們廣泛關注跃呛，各大型汽車生產(chǎn)廠家紛紛量身打造適合自己的生產(chǎn)線频咨。采用國外先進技術和先進裝備，按照高效秦砌、高精埃账、高可靠性、柔性经聊、多品種唱棍、多工序等原則制定發(fā)動機關鍵零件的加工工藝方法和自動線加工流程，以縮短新型發(fā)動機研發(fā)周期守譬，滿足全球汽車行業(yè)的飛速發(fā)展需求估喷。但總體上看，我國汽車發(fā)動機關鍵零件加工柔性自動線與歐美發(fā)達國家先進加工技術水平相比仍存在較大差距澈灼，主要表現(xiàn)在：

（1）對高速數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的動力學性能和穩(wěn)定切削參數(shù)域的了解不夠深入兑障，無法形成具有工程化應用價值的高速高精加工工藝技術規(guī)范，難以充分發(fā)揮柔性自動線中單機的性能蕉汪。

（2）對高速數(shù)控切削參數(shù)優(yōu)化問題的研究不夠系統(tǒng)流译，無法獲得刀具、切削參數(shù)者疤、機床等信息的制造資源庫福澡，難以提供合理的切削工藝參數(shù)以支撐汽車發(fā)動機關鍵零件柔性自動線的高效高精加工。

（3）自動線中裝備的柔性不夠驹马，導致汽車發(fā)動機關鍵零件加工成本高革砸、加工效率低，難以適應同類零件多品種系列化生產(chǎn)要求糯累。

（4）為了提高多工位生產(chǎn)線上零件的加工精度算利，必須利用多傳感器信息融合技術在線檢測工件坐標系與機床坐標系的相對位置册踩，并進行誤差補償，提高零件加工精度效拭。

我國汽車發(fā)動機關鍵零件加工裝備技術經(jīng)歷了技術的引進囤檐、消化吸收、自主開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化等幾個階段甜湾。經(jīng)過近幾十年的不懈努力膊护，我國在汽車發(fā)動機關鍵零件加工裝備關鍵技術方面取得了明顯進步，部分加工技術指標達到目前國際先進水平兜充，為我國高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎淋渤。然而，在某些關鍵核心技術——高效雄睦、高精荷十、柔性、功能娇裁、性能和可靠性等方面與國外先進水平仍存在較大差距从秃，總體技術水平仍然落后，汽車發(fā)動機關鍵零部件加工柔性自動線還沒有真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化证账。

目前钢战，日本、德國和美國靠其掌握的高檔數(shù)控機床核心技術除踱，形成了技術和市場的壟斷局面弟头，國際市場占有率達90%以上，我國汽車發(fā)動機生產(chǎn)廠的柔性生產(chǎn)自動線涉茧，幾乎全都從國外進口赴恨，龐大的中國汽車制造市場，高檔機床和關鍵工序的關鍵機床被國外機床廠家壟斷伴栓，嚴重阻礙了國產(chǎn)汽車發(fā)動機關鍵零件高檔數(shù)控加工裝備的發(fā)展伦连。例如：缸體、缸蓋的工藝創(chuàng)新不足钳垮，對發(fā)動機的機理了解的不夠透徹惑淳，在機位置檢測的缸體孔系高精、高效加工技術還只是起步階段饺窿；高精度缸體三軸孔的精鏜保證技術尚不成熟歧焦；精鉸缸蓋導管孔、精車（鉸）座圈孔加工技術等工藝還停留在傳統(tǒng)的制造水平上肚医，很少采用加工中心進行加工绢馍。再比如：對于曲軸零件的加工，目前國內的專業(yè)生產(chǎn)曲軸的龍頭企業(yè)肠套，其生產(chǎn)方式還停留在半自動生產(chǎn)線生產(chǎn)的水平上歇肖，一般粗加工和半精加工采用數(shù)控機床和專用數(shù)控機床夜川，油孔鉆床、圓角滾壓采用進口設備役寡，最終的精加工采用進口隨動磨床麻百。

總的來看，生產(chǎn)效率挣傻、自動化程度較低咪犹，質量不穩(wěn)定爷瓜。盡管這些企業(yè)也在嘗試著按照國際上先進的生產(chǎn)方式棵欧，利用內銑、外銑享偎、車－車拉機床進行粗加工和半精加工运荸，使用油孔鉆床進行油道孔的加工，使用圓角滾壓機床進行曲軸大圓角的滾壓漏匹，利用隨動磨床進行最終的精加工吩擒，并考慮實現(xiàn)柔性全自動生產(chǎn)。但目前這些機床國內還沒有成熟的產(chǎn)品硫朦，尤其是外銑機床贷腕、車－車拉機床、圓角滾壓機床咬展、隨動磨床等根本就沒有質量過關的產(chǎn)品泽裳，均需要花費昂貴的資金從國外進口，同時國內的自動線技術也不過關破婆。所有這些都嚴重地制約了我國曲軸加工制造技術的進一步發(fā)展涮总。

對設備供應商的建議

現(xiàn)代汽車制造（特別是轎車）生產(chǎn)線的工藝裝備已經(jīng)進入柔性化時代，它由數(shù)控機床和智能工具組成祷舀。對機床的主要要求是高速度瀑梗、高精度、高精度保持性（高機床工程能力指數(shù)Cm/Cmk和高可靠性）裳扯。用于發(fā)動機生產(chǎn)線的高速加工中心抛丽，快移速度已達60～100m/min，加速度達0.6～1.5g饰豺，主軸最高轉速達8 000～15 000r/min亿鲜，定位精度/重復定位精度——工作臺在1m以下為8μm/4μm（VD I標準），工作臺1m以上為10μm/5μm（VD I標準）哟忍，主軸普遍應用電主軸诫瑞，進給運動普遍采用直線電動機。刀具材料的選用必須與機床的性能相適應融确，以超硬刀具材料為主喘玄。采用CBN测佣、SiN陶瓷、Ti基陶瓷蝗悼、TiCN涂層刀具材料加工高強度鑄鐵件忽件，銑削速度2 200m/min；采用PCD出募、超細Si-Al鑄造件涌俘，銑削速度達2 200m/min，鉆蒂扇、鉸速度達80～240m/min昔永。

針對我國在汽車發(fā)動機關鍵零件高效、高精加工柔性自動線開發(fā)方面的落后狀況喝暂，希望設備供應商應加速汽車制造用高檔數(shù)控機床和柔性生產(chǎn)線的設計缺钓、制造、實驗叫胁、測試能力的提升凰慈，提高我國汽車制造業(yè)的自主裝備水平。

結語

近幾十年來驼鹅，機械加工技術的發(fā)展很快微谓，各種新技術在不斷發(fā)展和應用。尤其是以數(shù)控機床發(fā)展為先導输钩，即以數(shù)控機床專機化或者是以專用機床數(shù)控化來解決柔性和高效率的矛盾豺型。目前，汽車零部件的生產(chǎn)大多采用高速加工中心組成的敏捷生產(chǎn)系統(tǒng)张足。歐美及日本等國不僅掌握了設備制造的專用技術触创，而且都非常重視汽車制造工藝流程的開發(fā)，能夠實現(xiàn)交鑰匙工程为牍，擁有自己的系統(tǒng)開發(fā)能力哼绑，機床可靠性指標極為先進，制造成本不斷降低碉咆，新產(chǎn)品投放周期大大縮短抖韩。國內機床制造商應加速汽車制造技術及裝備創(chuàng)新體系建設，真正樹立以用戶為中心的市場觀念盆篡，我國的汽車制造技術和裝備水平趕超先進發(fā)達國家就指日可待了豹炊。

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